摘 要:高中物理實驗是學(xué)生自主學(xué)習(xí)、科學(xué)探究的重要載體。分析了高中物理實驗教學(xué)中存在的問題,并提出實驗教學(xué)改進的策略。
關(guān)鍵詞:實驗教學(xué);存在問題;策略改進
物理實驗是物理學(xué)研究的基礎(chǔ),也是中學(xué)物理教學(xué)的重要手段和內(nèi)容之一?!镀胀ǜ咧形锢碚n程標(biāo)準(zhǔn)》明確提出,高中生在科學(xué)探究和物理實驗中應(yīng)達到的要求,并指出“隨著科技進步,對技能的要求也在不斷地變化”。但在實際實驗教學(xué)中,筆者發(fā)現(xiàn)一些問題,現(xiàn)做些粗淺的分析與思考。
一、高中實驗的重要性
1.實驗活動是研究物理問題的根本方法。
2.通過實驗,學(xué)生能更好地理解課本中一些抽象的物理概念和理論。如高中生較難理解磁感線和磁場方向,可以通過演示實驗幫助學(xué)生理解。
二、實驗教學(xué)的存在問題
實驗教學(xué)仍是物理教學(xué)過程中的一個薄弱環(huán)節(jié),主要存在以下幾個問題。
1.學(xué)校的問題。部分偏遠地區(qū),學(xué)校辦學(xué)經(jīng)費短缺,無法配置標(biāo)準(zhǔn)實驗室,且實驗儀器簡陋,導(dǎo)致學(xué)生實驗無法按時開展。
2.教師的問題。(1)教師受傳統(tǒng)教育觀念影響,存在重理論、輕實驗的思想,用觀看實驗視頻、多媒體模擬實驗取代分組實驗。多媒體模擬實驗雖然更能突出重點和細節(jié),但往往會給學(xué)生一種不真實的感覺,若長期使用,學(xué)生容易對該做法感到反感,最終導(dǎo)致后續(xù)實驗課程不愿聽。(2)教師用演示實驗取代學(xué)生分組實驗,演示實驗平鋪直敘,缺乏認(rèn)知沖突,難以激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。(3)DISlab,即數(shù)字化信息系統(tǒng)實驗室,早些年被條件較好的高中學(xué)校引入,
但部分教師教學(xué)觀念比較守舊,不愿去學(xué)習(xí)如何使用DISlab,導(dǎo)致該系統(tǒng)在中學(xué)被閑置浪費。
3.學(xué)生的問題。(1)對基本測量儀器的使用不規(guī)范。(2)動手操作能力差,實驗?zāi)康男圆粡?,把實驗課當(dāng)作游戲課。(3)以“背”實驗結(jié)論“代替”實驗操作。
三、實驗教學(xué)的策略改進
1.培養(yǎng)實驗?zāi)芰?。高中生實驗?zāi)芰^差,實驗操作時毫無目的。要改變這種現(xiàn)象,就要從學(xué)生剛接觸實驗時入手,分階段進行針對性的訓(xùn)練。初中到高一,主要向?qū)W生介紹實驗儀器的使用方法,培養(yǎng)學(xué)生實驗儀器使用的規(guī)范性。如必修二第一章第四節(jié)平拋運動,應(yīng)開展分組實驗,讓學(xué)生掌握該實驗的原理和方法等,為選修3-5“驗證動量守恒”的實驗做鋪墊。進入高二后,應(yīng)多注重培養(yǎng)學(xué)生的探究思維,讓學(xué)生實驗從驗證性實驗過渡到探究性實驗。
2.改革教學(xué)模式。
(1)探究式教學(xué)。高中物理實驗可分為驗證性實驗和探究性實驗。探究性實驗是實驗者在不知道實驗結(jié)果的前提下,通過自己實驗進行探索、分析、研究得出結(jié)論,以發(fā)現(xiàn)新事物、新規(guī)律,從而形成科學(xué)概念的一種認(rèn)知活動。驗證性實驗是實驗者針對已知的實驗結(jié)果而進行的以驗證實驗結(jié)果、鞏固和加強有關(guān)知識內(nèi)容,以培養(yǎng)實驗操作能力、掌握實驗原理為目的重復(fù)性實驗活動。高中物理課堂實驗更多地停留在驗證性實驗上,雖能確保學(xué)生順利完成實驗,卻減少了學(xué)生主動思考問題的機會,難以激發(fā)學(xué)生思維。教師在教學(xué)過程中,可適當(dāng)增加探究性實驗。以粵教版選修3-3第一章第二節(jié)為例:
實驗名稱:測量分子大小
提出問題:從理論知識學(xué)習(xí)知道分子直徑的數(shù)量級是10-10 m,
如何通過實驗儀器去測量微觀物理量?該選擇哪些實驗儀器?如何進行實驗?
猜想與假設(shè):學(xué)生針對問題,進行討論。有學(xué)生提出采用初中測量一張紙厚度的方法,“積少成多”。
設(shè)計實驗:學(xué)生設(shè)計實驗、數(shù)據(jù)記錄表格,學(xué)生設(shè)計多種實驗方案,采用汽油、油酸等進行實驗。
進行實驗與收集數(shù)據(jù):學(xué)生分組實驗,測量汽油分子大小;測量油酸分子大小,教師巡視幫助學(xué)生分析,并不斷改進實驗。
分析與論證:根據(jù)測量數(shù)據(jù)進行數(shù)據(jù)處理,計算分子的大小,與理論數(shù)據(jù)進行對比。
評估:學(xué)生自我評估、互評、教師評價。
交流與合作:學(xué)生間相互交流。
(2)開放式教學(xué)。若條件允許,學(xué)校可放開實驗室。實驗室有較為齊全的實驗儀器,是學(xué)生實驗探究的重要場所。若學(xué)生能在課后將課堂的演示實驗、課本的小實驗或者其他感興趣的實驗做一做,就能增加學(xué)生主動思考的機會,增強學(xué)生的動手能力??捎蓪嶒瀱T對學(xué)生進行簡單指導(dǎo),確保學(xué)生實驗過程的安全。
3.使用數(shù)字化信息系統(tǒng)實驗室。DISlab功能多元化,可探測微弱物理量,可將探測的物理量生成圖像等。高中教師在教學(xué)過程中應(yīng)多使用。如粵教版選修3-2第一章第二節(jié)《產(chǎn)生感應(yīng)電流的條件》,可以用微電流傳感器取代靈敏電流計,數(shù)據(jù)采集器將采集的數(shù)據(jù)以電流隨時間變化的圖像這一形式呈現(xiàn),學(xué)生更容易觀察,印象更深刻,亦有助于后續(xù)分析感應(yīng)電流的方向。
在新課程體系下,應(yīng)將知識的掌握與能力的培養(yǎng)放在同等重要的地位,教師在實驗授課過程中,應(yīng)多注意培養(yǎng)學(xué)生的實驗?zāi)芰吞骄磕芰?,培養(yǎng)綜合素質(zhì)強的人才。
參考文獻:
程燕.淺談新課程下高中物理實驗的教學(xué)[J].技術(shù)物理教學(xué),2011(03).
作者簡介:溫雯露,女,本科,就職于廣東省清遠市第三中學(xué),研究方向:物理學(xué)科。